房建工程基坑支護(hù)實(shí)施重點(diǎn)分析

曹亞振

（中鐵十六局集團(tuán)第一工程有限公司，北京 101300）

0 引言

在房建工程中，尤其是高層建筑密集的城市建筑集群中，基坑支護(hù)是確保建筑物結(jié)構(gòu)強(qiáng)度符合技術(shù)要求的關(guān)鍵[1]。基坑支護(hù)需要根據(jù)工程所在地的地質(zhì)水文條件，確定科學(xué)的施工方案，采用合理的施工技術(shù)[2]。為了提高基坑支護(hù)質(zhì)量，在施工中還需要做好降水與防水處理，同時(shí)還應(yīng)該做好沉降及形變監(jiān)測(cè)[3]。本文就房建工程基坑支護(hù)實(shí)施重點(diǎn)進(jìn)行分析。

1 工程概況及施工難點(diǎn)

1.1 基本情況

白各莊職工住宅樓項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱“白各莊項(xiàng)目”）位于北京順義新城第九街區(qū)馬坡鎮(zhèn)白各莊，東至白各莊村，南至梁白路，西至小中河大堤，北至南環(huán)路，地理位置十分優(yōu)越，屬于房建項(xiàng)目類型。該項(xiàng)目占地面積8452.35m2，總建筑面積149285.16萬m2，其中住宅面積97498.02m2，地下面積47881.15m2。該項(xiàng)目屬于集群式建筑分布，包括13幢住宅、1幢幼兒園、1個(gè)地下車庫(kù)及規(guī)劃中的1067戶住宅，共設(shè)置1層商業(yè)裙房、配電房及住宅周邊配套服務(wù)用房，規(guī)劃總停車位1708個(gè)。

1.2 地質(zhì)分布

項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)區(qū)屬溫榆河洪沖積扇區(qū)域，第四紀(jì)地層厚度為50m，主要為地面以下至基巖頂板之間沉積的黏土、粉土與砂土、砂石土層、交互沉積層。沉積層又分為人工堆積層、新近沉積層和一般第四紀(jì)沉積層。

施工現(xiàn)場(chǎng)地下水為潛水，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)地下水主要賦存在埋深約5.2～6.5m的粉細(xì)砂層中，補(bǔ)給方式以大氣降水下滲補(bǔ)給、地下徑流補(bǔ)給和管道滲漏補(bǔ)給為主，通過蒸發(fā)和地下徑流的方式排泄，天然動(dòng)態(tài)型為浸潤(rùn)型-蒸發(fā)式和徑流型，建設(shè)周期中有3個(gè)自然月（6—9月份）水位較高，其余月份水位相對(duì)較低，全年水位自然變化幅度在1～2m。

1.3 難點(diǎn)分析

白各莊項(xiàng)目住宅樓基坑深度為-3.65～-11.45m，地下車庫(kù)基坑深度為-11.45m，均屬于深基坑；基坑邊線距離環(huán)形施工便道較近，所以做好基坑的開挖與支護(hù)是該項(xiàng)目的一個(gè)建設(shè)重點(diǎn)。

該工程單體結(jié)構(gòu)建筑較多，施工面積較大，工期時(shí)間較緊(僅規(guī)劃1001個(gè)自然日)，需要重點(diǎn)考慮如何高效完成基坑施工的相關(guān)工作，為后續(xù)工程施工留足時(shí)間。

此外，部分單體建筑物基礎(chǔ)埋深（低于-11.15m）位于地下水位標(biāo)高以下，在基坑開挖與支護(hù)施工時(shí)需要考慮地下水的影響，這也給基坑開挖與支護(hù)技術(shù)方案設(shè)計(jì)帶來了難度。

2 基坑支護(hù)施工技術(shù)

2.1 土釘墻施工

土釘墻是利用土釘連接的墻體結(jié)構(gòu)作為擋土墻，實(shí)現(xiàn)墻體與坑壁之間的整體性連接，使深基坑獲得良好的承力穩(wěn)定性[4]。在白各莊項(xiàng)目基坑支護(hù)實(shí)施中，土釘墻施工流程如圖1所示。

圖1 土釘墻施工工序流程

為了開展土釘墻施工，需要按照設(shè)計(jì)的建設(shè)方案，用白石灰標(biāo)識(shí)清楚頂口開挖線、底口開挖線、邊坡線，完成測(cè)量放線。然后進(jìn)行工作面開挖施工，并對(duì)邊坡進(jìn)行修整，部分單體建筑基坑分層開挖。

基坑邊坡開挖采用反鏟挖掘機(jī)，在開挖的同時(shí)預(yù)留厚度為10～20cm的土層進(jìn)行人工修整。人工對(duì)坡面進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，要求坡面不平整度≤20mm。土釘墻成孔作業(yè)采用人工洛陽(yáng)鏟進(jìn)行，成孔直徑為120mm，斜面傾斜角不高于15oC。

在成孔前，要在設(shè)計(jì)孔位的地方做一個(gè)顯著的標(biāo)記，這樣才不會(huì)在打孔的時(shí)候出現(xiàn)錯(cuò)位的情況。鉆孔完成后，立即在孔底同時(shí)插入鋼筋體和注漿管，注漿管為Φ20塑料管。在使用土釘前，應(yīng)將土釘扶正、除銹，可采用搭焊工藝，在鋼筋長(zhǎng)度不夠的情況下進(jìn)行加長(zhǎng)；為保證桿身位于成孔中心，采用3根對(duì)稱的“V”字形Φ6.5鋼條焊接在桿身上作為支架，并以2m的間距沿鋼條方向均勻排列。水泥凈漿選用P·C42.5型水泥，注漿前要將注漿管插到距孔底250～500mm處。在進(jìn)行土釘墻鋼筋網(wǎng)施工時(shí)，鋼筋網(wǎng)與坡面間隙＞20cm（用已預(yù)制好的墊片進(jìn)行控制），鋼筋網(wǎng)要與土釘牢固連接，加強(qiáng)筋聯(lián)，確保噴射時(shí)鋼筋不晃動(dòng)。鋼條型號(hào)尺寸為Φ6.5@250×250，網(wǎng)片間采用綁扎搭接，搭接長(zhǎng)度≥300mm。在進(jìn)行噴涂混凝土施工時(shí)，應(yīng)分段分片依次進(jìn)行混凝土噴涂，由下往上噴涂，一次噴涂厚度為30～50mm，噴涂時(shí)噴頭與受噴面垂直，并保持0.6～1.0m的距離，噴涂人員應(yīng)控制水灰比，使成型表面保持平整濕潤(rùn)的光澤，不產(chǎn)生干斑或流淌現(xiàn)象。噴油作業(yè)時(shí)，空壓機(jī)以每分鐘風(fēng)量不小于15m3、氣壓0.2～0.5MPa為宜，噴頭水壓不小于0.15MPa為宜。

待噴漿終凝后，再蓋上塑料膜，進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)周期控制在7d左右，根據(jù)混凝土凝結(jié)程度和密實(shí)度測(cè)量值來判斷是否結(jié)束養(yǎng)護(hù)。

土釘墻施工完成后，需要進(jìn)行施工質(zhì)量檢驗(yàn)，檢驗(yàn)指標(biāo)見表1所示。

表1 土釘墻建設(shè)質(zhì)量檢查項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)

2.2 雙向螺旋擠土灌注樁施工

考慮到白各莊項(xiàng)目部分建筑基礎(chǔ)埋設(shè)深度低于地下水位標(biāo)高，為降低施工難度，增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，部分單體建筑基坑支護(hù)采用雙向螺旋擠土灌注樁。利用雙向螺旋擠土灌注樁開展基坑支護(hù)施工，相關(guān)工藝流程如圖2所示[5]。

圖2 雙向螺旋擠土灌注樁施工工序流程

開展雙向螺旋擠土灌注樁施工前，需要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行清理，清除地表雜物并進(jìn)行土方的壓實(shí)與平整。之后，采用全站儀和鋼尺相結(jié)合的方式進(jìn)行樁位放樣，根據(jù)設(shè)計(jì)布樁圖，用全站儀測(cè)出每根樁的中心點(diǎn)，樁位誤差≤3cm，并包裹上白灰，在中心點(diǎn)樁的前后左右各設(shè)置一個(gè)護(hù)樁，由測(cè)量人員、技術(shù)人員、鉆機(jī)負(fù)責(zé)人員按照樁位圖和樁間距逐樁復(fù)原樁位，并形成測(cè)量交接樁記錄。

根據(jù)圖紙和布樁設(shè)計(jì)要求，測(cè)量人員放出樁位中心點(diǎn)，鉆機(jī)就位后，使鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心點(diǎn)，采用在鉆架上掛垂球的方法，將明顯的對(duì)照位置線刻在鉆架上，確保灌注樁豎直容許偏差雙向螺旋擠壓不大于1%，樁位容許偏差≤5cm。對(duì)于鉆頭上的楔形出料口，在開鉆前應(yīng)檢查其是否合攏，嚴(yán)禁開孔鉆進(jìn)。鉆尖接觸地面時(shí)，下鉆速度要慢，鉆進(jìn)速度控制在1.0～1.5m/min，鉆桿在成孔過程中不能反抽。成孔時(shí)，應(yīng)將鉆桿升到地面，對(duì)鉆尖的開孔閘門進(jìn)行重新清洗、調(diào)試、封口。在鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)保持正向轉(zhuǎn)動(dòng)，待混凝土抽到鉆具上，停頓10～20s后，再將鉆具緩慢吊起，使鉆具保持正向轉(zhuǎn)動(dòng)。

一般情況下，地泵離鉆機(jī)的距離應(yīng)控制在60m 以內(nèi)。混凝土泵送應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，在鉆機(jī)移位時(shí)地泵內(nèi)混凝土應(yīng)不斷攪拌，泵送時(shí)斗內(nèi)混凝土應(yīng)保持高度≥40cm。當(dāng)鉆桿芯填滿混合料后開始拔管時(shí)，應(yīng)該先停泵再拔管。混合料的抽送量應(yīng)該控制在2～3m3/min，泵壓控制在5MPa，與拔管轉(zhuǎn)速相匹配。成樁過程必須不間斷地進(jìn)行，必須避免在飽和砂土和粉土層中停機(jī)。建筑樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)標(biāo)高高50cm左右。鋼筋籠在鋼筋加工場(chǎng)加工制作，然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。樁基鋼筋籠主要型號(hào)為C18、C14、Ф8，根據(jù)圖紙和相關(guān)技術(shù)交底資料進(jìn)行加工、綁扎。

樁身防護(hù)層的厚度應(yīng)該≥50mm。吊裝鋼筋籠時(shí)，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔位，將吊體扶正，直至將鋼筋架置于設(shè)計(jì)位置，再使用激振器使鋼筋籠緩緩下陷。當(dāng)上一樁施工完成后，鉆機(jī)移位再進(jìn)行下一樁施工。成樁施工時(shí)要避免對(duì)相鄰的樁位產(chǎn)生影響，為了保證樁位準(zhǔn)確無誤，必須對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)測(cè)。當(dāng)最后一道雙向螺旋擠土樁完成灌注后，已施工的部分不允許車輛駛?cè)耄悦庖饠鄻妒鹿省?/p>

2.3 基坑降水及排水措施

白各莊項(xiàng)目基坑支護(hù)施工時(shí)，為了確保施工質(zhì)量及進(jìn)度不受到強(qiáng)降雨的影響，在基坑周邊設(shè)置降水井和排水系統(tǒng)。在多數(shù)單體建筑周圍，依據(jù)地勢(shì)走向?qū)τ晁M(jìn)行導(dǎo)流，使其經(jīng)過沉淀池后再經(jīng)排水溝排入市政道路雨水管網(wǎng)。在基坑開挖過程中，要做好基坑頂部的排水工作，準(zhǔn)備好足夠的抽水設(shè)備，以便在雨季施工時(shí)在基坑外部進(jìn)行排水和截流。為防止地表水流入基坑，在部分單體建筑基坑周圍設(shè)置了一堵高出地面0.3m左右的擋土墻。排水溝沿施工便道環(huán)形設(shè)置在個(gè)別單體建筑基坑周圍，方便雨水經(jīng)沉淀池沉淀后向市政雨水管線集中排放。在大部分基坑坡頂1m外設(shè)置擋水墻，防止坡頂雨水滲入噴錨層內(nèi)。

在開挖基坑的前15天，需要控制基坑的降水深度，采取內(nèi)井點(diǎn)預(yù)降水的方式將基坑范圍內(nèi)的水降至坑底以下在1m以內(nèi)。結(jié)合地質(zhì)勘查報(bào)告，選擇地質(zhì)條件符合要求的區(qū)域設(shè)置降水井。基坑周邊設(shè)置有間距為15m的降水井，基坑內(nèi)部設(shè)置有間距為30m的降水井，避免間距過大造成雨水聚集。

基坑施工結(jié)束，降水管井完成其使用任務(wù)后，首先將抽水用電切斷，將井下水泵、電纜、泵管拆下，在管井內(nèi)填入標(biāo)號(hào)為C40、P6的素混凝土，填深1.2m，下部填入砂石；將0.5cm 厚的鋼板加蓋在管井頂部，完成降水管井的覆蓋。

3 基坑支護(hù)施工重點(diǎn)分析

3.1 做好基坑監(jiān)測(cè)

在基坑施工過程中，需要做好監(jiān)測(cè)工作，包括對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形與位移的監(jiān)測(cè)，對(duì)放坡地段邊坡土體形變的監(jiān)測(cè)，以及對(duì)基坑周圍現(xiàn)有建筑物形變的監(jiān)測(cè)。施工一線人員需要根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)判斷是繼續(xù)使用該技術(shù)施工還是變更施工技術(shù)[6]。

要做好監(jiān)測(cè)工作，需要合理設(shè)置基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)。對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和位移，在支護(hù)樁的冠梁兩端和邊角處設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。為監(jiān)測(cè)落水段邊坡土體的形變情況，在基坑落水段邊角處重要位置布置水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在基坑外側(cè)50m范圍內(nèi)按5～15m間距設(shè)置地表沉降觀測(cè)點(diǎn)，每邊布置不少于3個(gè)。此外，還應(yīng)在需要監(jiān)測(cè)的既有建筑物周邊均勻布設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)。每次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及分析結(jié)果應(yīng)及時(shí)向施工方及設(shè)計(jì)方反饋，以便及時(shí)采取應(yīng)急措施，以指導(dǎo)基坑土方開挖和支護(hù)，確保安全施工。監(jiān)測(cè)單位要及時(shí)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)可能出現(xiàn)的變化趨勢(shì)要進(jìn)行預(yù)測(cè)并發(fā)出情況通報(bào)，方便施工一線人員決策。

此外，針對(duì)冠梁、邊坡、鄰近建筑物及鄰近地面是否出現(xiàn)新的裂紋等情況，還需安排有經(jīng)驗(yàn)的工程師定期進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)目測(cè)和巡視檢查，需要派專人定期檢查原來的裂縫有沒有擴(kuò)大、延長(zhǎng)，有沒有產(chǎn)生斷層錯(cuò)動(dòng)的現(xiàn)象。施工人員應(yīng)清楚掌握地表有沒有凸起，有沒有陷落，泄流槽暢通與否，泄流孔正常與否，原有滲水量是否增加等情況，及時(shí)根據(jù)這些變化調(diào)整施工方案。

3.2 做好雨季施工

應(yīng)注意基坑施工期間的季節(jié)性降水。白各莊項(xiàng)目建設(shè)工期內(nèi)，基坑施工時(shí)大部分時(shí)段處于雨季。施工方應(yīng)積極準(zhǔn)備施工材料和雨季防護(hù)物品，為雨季各施工項(xiàng)目制定合理的施工計(jì)劃，做好雨情應(yīng)對(duì)工作。施工方應(yīng)及時(shí)疏通場(chǎng)地排水系統(tǒng)，防止雨淋時(shí)間過長(zhǎng)浸濕支架基礎(chǔ)。施工方還需要做好物資器材防淋防濕工作，做好螺紋鋼、機(jī)械、電氣設(shè)備的覆蓋。此外，施工完畢對(duì)砌體和混凝土表面及時(shí)覆蓋，利用防雨布等及時(shí)保護(hù)混凝土澆筑現(xiàn)場(chǎng)。

4 結(jié)束語

基坑支護(hù)是房建工程基礎(chǔ)，是建筑的重要結(jié)構(gòu)支撐。配合降水排水措施，利用土釘墻施工工藝和雙向螺旋擠土灌注樁施工技術(shù)，白各莊項(xiàng)目順利完成了基坑支護(hù)施工，為后續(xù)工序的順利實(shí)施奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)過連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)，白各莊項(xiàng)目的基坑支護(hù)施工結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，周圍建筑無不良形變出現(xiàn)，驗(yàn)證了所采用技術(shù)措施的實(shí)用性。在后續(xù)研究中，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量資料，通過優(yōu)化施工工藝來進(jìn)一步提升和完善基坑支護(hù)的質(zhì)量等級(jí)，提升房建工程質(zhì)量。